森林是做什么的?

制造氧气:

绿色植物是二氧化碳的消费者和氧气的生产者。通常一公顷阔叶林一天可以消耗1000公斤二氧化碳,释放730公斤氧气。

净化空气:

实验表明,树木吸收低浓度范围内的各种有毒气体,从而净化被污染的环境。

例如,一公顷柳杉林每月可吸收60公斤二氧化硫。美人蕉、玫瑰、丁香、菊花、银杏、金合欢也能吸收二氧化硫。

过滤灰尘:

森林吸收灰尘的能力是裸地的75倍。一公顷的山毛榉林一年可以吸收多达68吨的灰尘。

此外,森林在涵养水源、保持水土、防风固沙、调节气候等方面发挥着非常重要的作用。

国内外经验证明,如果一个大国或地区的森林覆盖率在30%以上,且分布相对均匀,那么这个国家或地区的生态环境优越,农牧业生产相对稳定。

杀死细菌:

据调查,闹市区空气中的细菌数量是绿地的7倍多。原因之一是有些植物可以分泌强效抗生素,如橘子、柠檬、刺柏、黑胡桃、法国梧桐等植物,都有很强的杀菌力。

消除噪音:

成片的树木可以吸收和阻挡声音,所以在城市中植树可以有效降低噪音。

森林的作用

从科学的角度来看,森林是指地球上那些长满树的地区。这些地区为早期人类生活提供了食物、燃料、木材、药材和其他生活资料。人类文明的起源离不开森林。当时,所有制造工具、房屋、城市、轮子和木船的原料都来自森林。森林也萌发了人类的美感,成就了无数的艺术创造。虽然森林对人类生存的影响没有食物和水那么致命,但作为“调节器”,森林影响着人类的生存环境,在很多方面制约着人类的安全。

首先,森林是净化空气的地方。随着工矿企业的快速发展和人类生活用化石燃料的急剧增加,污染的空气中混有一定量的有害气体,对人类构成威胁,其中二氧化硫是一种分布广泛的有害气体。所有生物都有吸收二氧化硫的能力,只是吸收的速度和能力不同。植物有巨大的叶面积,比其他物种吸收更多的二氧化硫。据测定,森林空气中的二氧化硫比开放空间少15-50%。如果是在高温高湿的夏季,随着树木旺盛的生理活动功能,森林吸收二氧化硫的速度会加快。相对湿度在85%以上时,森林吸收二氧化硫的速度是相对湿度为15%时的5-10倍。

第二,森林具有天然的防疫功能。树木能分泌杀伤力强的杀菌剂,杀灭空气中的病菌和微生物,对人体有一定的保健作用。有人测过不同环境下空气中的细菌含量:人在走动的公园里是65,438+0,000,市区街道是3-4万,林区只有55。此外,树木分泌的杀菌剂量也很可观。例如,一公顷柏树林每天可分泌30公斤的杀菌剂,可杀灭白喉、肺结核、痢疾等病菌。

第三,森林是天然的氧气工厂。氧气是人类维持生命的基本条件。人体每时每刻都在呼吸氧气,排出二氧化碳。健康人三两天不吃不喝不会死,缺氧几分钟就会死,这是常识。根据文献记载,一个人要生存,每天需要吸入0.8公斤氧气,排出0.9公斤二氧化碳。森林在生长过程中吸收大量二氧化碳并释放氧气。据研究,树木每吸收44克二氧化碳,可放出32克氧气;树叶通过光合作用产生一克葡萄糖,可以消耗掉2500升空气中所含的全部二氧化碳。根据理论计算,森林中生长的每立方米木材,可以吸收大气中约850公斤的二氧化碳。在树木生长的高峰期,一公顷阔叶林每天可以吸收一吨二氧化碳,产生750公斤氧气。资料显示,10平方米的森林或25平方米的草地,可以吸收一个人呼吸的全部二氧化碳,供给所需氧气。诚然,树木也有吸收氧气,在夜间排出二氧化碳的特性,但白天吸入的二氧化碳量非常大,几乎是夜间的20倍,与夜间的副作用相比。在全球范围内,森林绿地每年为人类处理近1000亿吨二氧化碳,为空气提供60%的洁净氧气,吸收大气中的悬浮颗粒物,对改善空气质量有很大的能力;并且可以减少温室气体和热效应。

第四,森林是天然的消声器。随着交通运输业的发展,尤其是在城镇,噪声对人类的危害越来越严重。根据研究结果,噪音在50分贝以下,对人没有影响;当噪音达到70分贝时,会对人产生明显的危害;如果噪音超过90分贝,人们就无法长时间工作。森林作为一种天然的消声器,具有良好的防噪声效果。实验表明,公园或林地可降低噪音5-40分贝,比距离声源相同距离的空地自然衰减效果多5-25分贝;汽车高音喇叭在通过由40米宽的草坪、灌木、树木组成的多级林带时,可降低噪音10-20分贝,比空旷地带的自然衰减效果多4-8分贝。在城市街道上种树也能降低噪音7-10分贝。为了使消声有一个好的效果,城市中至少要有一条宽度为6米(树冠)、高度为15米的林带。林带不宜离声源太远,一般在6-15米之间为宜。

5.森林可以调节气候。森林茂密的树冠在夏季可以吸收、散射和反射一部分太阳辐射能量,从而减少地面变暖。虽然大部分森林树叶在冬季枯萎,但茂密的树枝仍能降低吹过地面的风速,减少空气流动,起到保温保湿的作用。据测定,夏季森林的温度比城市空地低2-4℃,相对湿度高15-25%,比沥青混凝土水泥路面低10-20℃。由于树木的根系深入地下,不断吸收深层土壤中的水分供树木蒸腾,使森林正常形成雾,增加降水。通过分析比较,林区年降水量比无林区多10-30%。据外电报道,为了保护自然环境,森林的绿化覆盖率应占总面积的25%以上。

六、森林改变低空气流,具有防沙尘暴减灾、涵养水源、保持水土的功能。由于森林树干、枝叶的阻挡和摩擦消耗,进入林区的风速会明显减弱。据资料显示,浓密的林冠在夏季可以降低高达50%的风速。风在进林前200米,风速变化不大;穿越森林后,大约需要500-1000米才能恢复穿越森林前的速度。人类利用森林的这一功能来植树造林和治沙。

森林地表凋落物腐烂层不断增加,形成厚厚的腐殖质层,就像一块巨大的吸收雨水的海绵,具有强大的吸水、延缓径流、减弱洪峰的功能。另外,树冠可以拦截雨水,可以减少雨水对地面的影响,保持水土。据计算,林冠可以阻挡10-20%的降水,大部分蒸发到大气中,剩下的落到地面或沿树干渗入土壤成为地下水,所以一片森林就是一个水库。森林植被的根系可以牢固地固定土壤,防止土地被雨水冲刷,阻止水土流失,防止土地沙化。

七、森林具有除尘和污水过滤功能。工业发展排放的烟尘、粉尘和废气严重污染空气,威胁人体健康。高大树木叶片上的褶皱和绒毛,以及气孔分泌的粘稠油脂和汁液,可以拦截大量灰尘,具有明显的阻挡、过滤和吸附作用。资料显示,每平方米云杉每天可吸收8.14克灰尘,松林9.86克,榆树林3.39克。一般来说,林区的空气粉尘浓度比非林区低10-25%。此外,森林对污水的净化能力很强。据国外研究,污水通过40米左右的林地,细菌含量可以减少一半,然后随着通过林地距离的增加,污水中的细菌数量最多可以减少到90%以上。

8.森林是多种动物的栖息地,多种植物的生长地,也是地球上生物繁衍最活跃的区域。因此,森林保护生物多样性资源;而且,无论是城市周边还是远郊,森林都是极其宝贵的自然景观资源。

由于人们大量消耗森林木材资源,地球上的森林面积正在逐年减少,由此引发了许多环境问题,如干旱、少雨、气候变暖、动植物资源减少、水土流失、沙尘暴和空气污染加剧等。因此,森林对环境和生态的价值远远高于它所提供的木材的价值。

因此,植树造林,扩大森林面积,增加森林资源,是关系到经济效益、社会效益、环境效益和人类生存的大事。

森林的作用

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森林不仅具有巨大的经济效益,还具有巨大的生态效益和社会效益。

森林是人类资源的宝库。除了提供大量木材外,森林还可以生产具有巨大经济价值的产品,如松香、栲胶、紫胶、樟脑、桐油和橡胶。森林中有极其丰富的物种资源,仅热带雨林中的物种就占地球上所有物种的50%。在中国的森林中,不仅有大量的食用植物,如大枣、板栗、柿子和猕猴桃,还有许多油料植物,如油茶、油桐和文冠果,以及丰富的药用资源。近年来,在我国的森林植物中发现了三尖杉酯碱、美登木酮、喜树碱等抗癌药物。森林中还有大量的奇花异草、珍禽异兽,不胜枚举。

森林是土壤的绿色保护伞。茂密的枝叶可以拦截降雨,减弱水流对土壤的侵蚀;林下草本植物和凋落物像柔软的海绵一样覆盖在土壤表面,既能吸水,又能固定土壤;巨大的根系纵横交错,对土壤有很强的附着力。此外,森林可以抵御风暴对土壤的侵蚀。中国的相关观测结果表明,有林地的土壤侵蚀比荒坡地小得多。

森林是一个巨大的氧气工厂。所有生物(包括人)没有氧气都不能生存。生物呼吸不断消耗大气中的氧气,释放二氧化碳。植物通过光合作用,吸收大气中的二氧化碳,释放出大量的氧气,使大气中氧气和二氧化碳的含量达到平衡,人不会受到缺氧的威胁。森林产生氧气的能力比草原和农田中的植物高几倍到几十倍。1公顷阔叶林每天可吸收二氧化碳1000公斤,释放氧气730公斤,可供近1000人使用1天。

森林是巨大的水库。降雨落到树下的枯枝落叶和疏松多孔的林地土壤中,会积累起来,就像水库蓄水一样。雨过天晴后,大量水分通过树木的蒸腾作用蒸发到大气中,使得林区空气湿润,降水量增加。森林在减少干旱和洪水灾害方面发挥着非常重要的作用。

森林是一个很好的吸尘器。当携带各种灰尘的气流遇到森林时,风速会降低,一部分尘粒会落到地上,另一部分会被树叶上的绒毛、粘液、油脂粘住。每公顷森林平均每年可吸收50 ~ 80吨粉尘。城市绿化区空气中的粉尘含量不到非绿化区的一半。

森林是大自然的保健医生。每片叶子都是毒药过滤器。光合作用中,叶片上的气孔打开,空气中的有毒物质随空气进入叶片组织,储存在植物体内;光合作用释放的气体纯净无毒。据统计,每公顷柳杉林每年可吸收720公斤M硫氧化物;l公斤柏叶在95小时内可吸收1.57克氟化氢。森林也能杀死细菌。很多树木可以分泌杀菌剂,直接杀死空气中的细菌。比如1公顷柏树林,1可以昼夜分泌50公斤植物杀菌素,可以杀灭白喉、肺结核等病菌。在城市中,闹市区空气中的细菌含量比绿地(如公园)高几倍到几百倍。

森林是一道绿色的声屏障。噪声是一种物理污染,严重危害人们的身心健康。枝叶茂密的树冠和表面粗糙的树干对噪声有很强的吸收和消减作用。声波遇到坚硬平坦的建筑表面会被强烈反射,而一旦遇到森林,就会像球落在柔软的沙滩上,不会再反弹。交通要道绿化带对降低汽车噪声效果明显。当森林带宽为20 ~ 30米时,汽车噪声可降低10分贝;宽度为40米的林带可降低噪音10 ~ 15分贝。

总之,森林不仅是绿色宝库,也是人类生存环境的绿色屏障。那么,我们人类应该如何对待呢?

森林生态系统是经济持续健康发展的基础。

经济和生态是相辅相成的。经济活动取之于自然,还之于自然。经济发展的过程一刻也离不开生态系统的基础。从世界范围来看,1996年生态破坏造成的直接和部分间接经济损失已占世界GNP的14%;从我国来看,每年各种自然灾害造成的直接经济损失高达2000亿元,因洪涝灾害造成的粮食减产超过6543.8+00亿公斤。可见,经济要想实现可持续发展,就必须保护和建设好生态系统。

森林生态系统是控制全球变暖的缓冲器。

由于近来人类大量使用化石燃料,森林大规模减少,大气二氧化碳浓度迅速增加,产生“温室效应”,全球变暖趋势。结果表明,在大气二氧化碳浓度增加的因素中,森林面积的减少约占所有因素总效应的30 %-50%。温室效应的后果是惊人的。首先,它会引起降雨模式的变化。第二,会导致海平面上升。第三,会导致很多生长在陆地上的植物群落因为温度变化而死亡。这样的变化会进一步推动气温上升,在全球范围内形成生态系统的恶性循环。

森林生态系统是防洪和水土保持的基础。

河流泛滥造成的损失不亚于战争给人类带来的困难。65438年至0998年中国长江、松花江、嫩江流域洪水造成直接经济损失2550.9亿元。如果加上灾后重建的费用,经济“赔付”的数额将更加惊人。这样的例子数不胜数。我们总是跳不出只关心经济发展而忽视生态保护的恶性循环,生态的破坏必须由经济来承担。

◎森林具有巨大的水土保持功能。

据研究,林地只要有1 cm的枯落物层,就可以减少94%的泥沙流失。有林地每公顷输沙量为0.05吨,有林地为2.22吨,相差44倍。森林生态系统是防风固沙的屏障。

◎森林有防风固沙的作用。

它的防风效益表现在两个方面:降低风速和改变风向。一种多孔结构的防护林带,其防风范围为迎风面防护林带高度的3-5倍,背风面防护林带高度的25倍。在防风范围内,风速降低20%-50%。如果防护林带和林网布置得当,灾害性的大风可以变成小风和微风。树木、灌木和草的根部可以固定土壤颗粒,防止其沙漠化,或者通过生物作用将固定的沙子变成具有一定肥力的土壤。

森林生态系统能够满足人类健康和精神需求。

发展经济的目的是提高人民的物质、文化和精神生活质量。环境污染导致的人民健康恶化,还是由经济来承担。森林、树木、草原具有净化空气、减少和控制污染、满足人类身心健康和精神享受的功能。可以说,森林和草原是人们健康身体和高品质生活的保护神。

森林对经济发展的贡献不仅限于以上几个方面,还有很多。比较突出的有:

这是振兴山区经济的根本途径。中国的山区占国土面积的69%,人口占总人口的1/3。山区综合开发和扶贫已成为国家经济社会发展的主战场之一。根据山区特点,治山必先治山,兴林必先兴林。把握林业的主导作用,将搞活山区的经济和生态。

它是国民经济的重要工业部门。木材是世界公认的四大原料之一,用途广泛。

这是一个天然水库。据科学计算,当树木根系深入土壤1米时,每公顷森林可蓄水500-2000立方米,每平方公里森林每小时可吸收雨水20-40吨,约为林地的20倍。雨水多的时候,森林可以蓄水;少雨的时候,森林可以慢慢放水,简直就是一个巨大的天然水库。

绿叶奇葩——植物对环境的影响

北京植物学会助理研究员尹雪波

雨露滋润幼苗,万物靠太阳生存。优美的环境从何而来?植物的绿叶做出了巨大的贡献。这里,我来说说绿色植物在人类赖以生存的地球环境中,尤其是在城市环境中的重要作用。

利用光能制造氧气。估计地球年入射太阳能为5.4x1024焦耳,绿色植物年固定太阳能约为5x1021焦耳。这些能量是包括人类和各种动物在内的所有异养生物赖以生存的能量基础。另外,30亿年前,地球上CO2的含量约为91%,几乎没有氧气,根本不适合人类生存。大约3亿年前才达到现代水平。这些都是绿植的作用。据测定,夏季每公顷森林和公园绿地每天分别释放750公斤和600公斤氧气。全球每年绿色植物释放的氧气总量约为6543.8+0000亿吨。一个成年人每天呼吸20000多次,吸入15-20立方米空气,消耗氧气约0.75公斤。按此计算,每个城市居民需要10平方米的林地来提供所需的氧气,一片长势良好的草坪需要25平方米以上才能提供。

固定CO2和合成有机物。据测定,每公顷森林和公园绿地每天可分别吸收和固定1050和900公斤CO2(绿色植物也呼吸释放CO2,但在空中光合作用固定的CO2量是呼吸释放的20多倍)。地球上所有植物的干有机质年净生产量约为1.5-2.0亿吨,是人类和异养生物生存的基本物质。目前,地球空气中二氧化碳的浓度超过0.036%,而100年前仅为0.028%。但是未来浓度会加快,温室效应会让海平面上升,很多灾害会频繁发生。

防风固沙,加速降尘。在风损区建设防护林带,可在保护范围内降低风速30%左右;有防护林带的农田比没有防护林带的农田增产20%左右。内蒙古赤峰市40年造林110000亩,固定沙丘近千个。年沙尘暴日数由3.7天减少到65438±0.5天,年扬沙日数由54天减少到20天,最大风速由40米/秒减少到65438±0.7米/秒。森林总叶面积可达其面积的75倍,一棵形成的白皮松约有660万针叶,一棵成年椴树的总叶面积为3万多平方米,总长度这么大的叶面积,再加上叶片上的一些毛状结构,对灰尘的吸附作用很大。据测算,绿化街道空气中的含尘量比非绿化地区低56.7%;草原上的灰尘量只有裸地的1/6到1/3。

水土保持,节约用水。在森林茂密的地区,地表径流只占总降雨量的不到10%;平时林冠可以拦截15-40%的降雨量;枯落物的持水量可达其自身干重的2-4倍;每公顷森林土壤可蓄水640-680吨;5万亩森林相当于一个654.38+0万立方米库容的水库。科学家观察到,森林覆盖率为30%的林地土壤侵蚀量比没有森林覆盖的林地少60%;有人观测过坡度为13度的山区,发现每年流失的水土量是林地的48倍。根据北京林业大学在密云水库流域的研究,在自然降雨下,荒坡的产沙量是刺槐林地的4-12倍,是油松林地的19-44倍。四川苍溪县王龙公社大跃进期间,森林被完全砍伐,1964三天降雨量250毫米,毁坏土地1000亩。植树造林后,覆盖率恢复到30%,1981两天降雨量290毫米,无灾情。1996期间,河北邢台邯郸等地普降暴雨,造成太行山区多处农田遭受毁灭性破坏。但邢台前南峪村等地营造了水土保持林和经济林、果林梯田,灾年依然是丰收景象。

调节气候,增加降水。一棵中高的桉树一年从土壤中吸收近4吨水分;在一个夏天,每棵树平均会蒸腾2吨水;森林上空的空气湿度比非森林地区高10-25%,比农田高5-10%。以每公顷生机勃勃的森林向空气中蒸腾8000吨水计算,将消耗约40亿千卡热量。据测量,夏季绿地地面温度一般比广场白地低10-17度,比柏油路低12-22度。冬季草坪表面平均温度高3-4度。据统计,林地降雨量比林地高16-17%,最低高3-4%。在俄罗斯的森林地区,平均年降水量可增加1%-25%,在印度南部的平原地区,植树造林可增加当地年降水量12%(约150毫米)。中国的观测证明,森林平均可以增加2%-5%的降水。如果还包括森林对大气冷凝物的增加,森林可以增加平均降水量10%。有学者认为,西北地区绿化后,可增加降水量110 mm,进而可以大大缓解西北地区的干旱缺水问题。

吸收毒物,杀死病菌。每公顷柳杉林每月可吸收约60公斤二氧化硫,柑橘林的吸收量是柳杉的两倍。每公顷刺槐林和白桦林每年可吸收42公斤氯和12公斤氟。据介绍,小球藻通常在污水暂存池中放养48小时,净化后的污水可用于农田灌溉;在实验池塘中种植芦苇,可使水中的磷酸盐、有机氮、氨氮和悬浮物分别减少20%、60%、66%和30%。1公顷凤眼莲一夜可从水中吸收锰4公斤、钠34公斤、钙22公斤、汞89克、镍297克、锶321克、铅104克。中国科学院植物研究所的专家在用植物去除重金属污染的研究方面取得了很大进展。

已发现300多种植物能分泌挥发性杀菌物质;1亩松林每天可分泌杀菌剂2公斤;拥挤的商场每立方米空气有400万个细菌,林荫大道有58万个,绿色公园有1,000个,林区只有55个。新鲜的桃叶可以赶走臭虫;黄瓜的味道能让蟑螂跑掉;洋葱、番茄类植物可以驱赶苍蝇;木质的夜来香或者罗勒可以驱蚊。

指示植物和监测环境。使用高灵敏度的植物可以监测空气污染和污染物。当空气中SO2浓度达到1-5ppm时,人就能闻到气味,而紫花苜蓿在0.3ppm时就会出现症状,在清洁环境中,桃叶的氟含量约为10mg/kg,但当氟含量达到50mg/kg以上时,就会出现伤害症状。唐菖蒲对氟化物特别敏感,可用于监测磷肥厂周围大气中的氟污染。

减少噪音,对人的健康有好处。实验表明,1.5公斤TNT炸药的爆炸能在空中行进4公里,但在森林中只能行进40米。实验结果表明,宽度为10米的林带可降低噪声30%;250平米草坪可以衰减声音10分贝;据测定,城市公园内的森林可降低噪声26-43分贝,绿化街道比不绿化可降低噪声10-20分贝;沿街房屋与街道之间留出5-7米宽的地带种树绿化,可降低车辆噪音15-25分贝。

丰富多彩,美化生活。植物是绿化美化城乡的最佳材料。五颜六色的植物花和许多植物的香味给人赏心悦目的感觉。比如菊花的香味,对头痛、头晕、感冒都有效。此外,绿地和森林中的新鲜空气富含负氧离子,森林中高达每立方米空气2万多个,而城市室内空气中只有40-50个。负氧离子能给人一种清新的感觉,对肺部疾病有一定的治疗作用。据调查,环境绿化优美的地方,事故率降低40%,工作效率可提高15-35%。优美的环境也能极大地激发人的创作灵感。